本發(fā)明涉及線圈部件,尤其涉及具備卷繞有電線的卷芯部和分別設(shè)置在卷芯部的兩端部的凸緣部的鼓狀芯體的線圈部件。
背景技術(shù):
作為對該發(fā)明而言有興趣的技術(shù),例如有日本專利第4737268號公報(專利文獻(xiàn)1)所記載的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中,作為線圈部件,記載了以下那樣的脈沖變壓器。
專利文獻(xiàn)1所記載的脈沖變壓器具備鼓狀芯體,該鼓狀芯體具有卷芯部及在該卷芯部的各端部分別設(shè)置的第一以及第二凸緣部。第一以及第二凸緣部的每一個具有朝向卷芯部側(cè)且使卷芯部的各端部就位的內(nèi)側(cè)端面、朝向內(nèi)側(cè)端面的相反側(cè)的外側(cè)的外側(cè)端面、將內(nèi)側(cè)端面和外側(cè)端面連結(jié)并在安裝時朝向安裝基板側(cè)的底面、以及上述底面的相反側(cè)的頂面。
在鼓狀芯體的卷芯部卷繞有例如4根電線。在第一以及第二凸緣部的各個設(shè)置有三個端子電極。這些端子電極位于各凸緣部中的上述底面。而且,在各凸緣部上的三個端子電極中的2個端子電極分別連接2根電線的端部,在剩余一個端子電極公共連接剩余2根電線的端部。
另外,在第一以及第二凸緣部間架設(shè)有板狀芯體。板狀芯體成為使其一個主面與第一以及第二凸緣部各自的頂面接觸的狀態(tài)。
這樣的脈沖變壓器在傳送通信信號,并且獲得電絕緣的用途下使用。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第4737268號公報
若關(guān)注專利文獻(xiàn)1的特別是附圖,則這里所圖示的鼓狀芯體具有以下那樣的面積關(guān)系。即,第一以及第二凸緣部相對于卷芯部較短,若對專利文獻(xiàn)1的圖3進(jìn)行實(shí)際測量,則第一以及第二凸緣部的頂面中的與板狀芯體的一個主面接觸的接觸部的各面積之和只為由該接觸部的外周側(cè)的4個頂點(diǎn)規(guī)定的假想的四邊形的面積的約1/3以下。
尤其以專利文獻(xiàn)1所記載的脈沖變壓器為代表,在電線的卷繞中心軸與安裝基板平行的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的線圈部件的鼓狀芯體中,根據(jù)以下的理由,一般具有上述面積關(guān)系。
首先,由于在凸緣部的頂面與板狀芯體的一個主面之間,不可避免地形成的縫隙所產(chǎn)生的磁阻比較大,所以導(dǎo)致由鼓狀芯體和板狀芯體賦予的閉合磁路中的磁效率變低。鑒于此,若要補(bǔ)償上述的磁效率的降低來確保所希望的電感,則需要增加電線的卷繞數(shù)。
為了增加卷繞數(shù),則必須增長卷芯部。然而,在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中,從安裝面積的方面出發(fā),線圈部件的外形尺寸被制約。即,增長卷芯部,則需要相應(yīng)地縮短凸緣部。結(jié)果,在大多文獻(xiàn)所記載或市場出售的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的鼓狀芯體中,凸緣部比卷芯部短,大體上具有上述那樣的面積關(guān)系,即使較大,接觸部的面積之和也為上述假想的四邊形的面積的約1/3左右。
然而,伴隨著電線的卷繞數(shù)的增加,電線的各圈(turn)間所產(chǎn)生的線間電容增加,并且,電阻損失也增加。結(jié)果,本案發(fā)明人著眼于線圈部件的高頻特性劣化。例如,認(rèn)為在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中符合10gbase-t標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)現(xiàn)今后所要求的高頻特性較困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于此,該發(fā)明的目的在于,提供一種降低因凸緣部與板狀芯體之間的縫隙所引起的磁阻的影響,由此能夠不增加電線的卷繞數(shù)地獲取更大的電感的線圈部件。
該發(fā)明所涉及的線圈部件首先具備鼓狀芯體,該鼓狀芯體具有卷芯部和在沿著規(guī)定方向的卷芯部的各端部分別設(shè)置的第一以及第二凸緣部。這里,第一以及第二凸緣部的各個具有:朝向卷芯部側(cè)且使卷芯部的各端部就位的內(nèi)側(cè)端面、朝向內(nèi)側(cè)端面的相反側(cè)的外側(cè)的外側(cè)端面、將內(nèi)側(cè)端面和外側(cè)端面連結(jié)并在安裝時朝向安裝基板側(cè)的底面、和底面的相反側(cè)的頂面。
該發(fā)明所涉及的線圈部件還具備:板狀芯體,一個主面與第一以及第二凸緣部各自的頂面接觸,并且,架設(shè)在第一以及第二凸緣部間;至少一個第一端子電極,被設(shè)置在第一凸緣部的底面;至少一個第二端子電極,被設(shè)置在第二凸緣部的底面;以及至少1根電線,被卷繞在卷芯部且連接在第一端子電極與第二端子電極之間。
在以上那樣的線圈部件中,本發(fā)明為了解決上述的技術(shù)課題,其特征在于,當(dāng)在將第一接觸部中的第一最大寬度以及第二接觸部中的第二最大寬度分別設(shè)為沿著與規(guī)定方向正交的方向的最大寬度的情況下將第三最大寬度w設(shè)為第一最大寬度和第二最大寬度中小的一方,在將第一接觸部的外側(cè)的邊緣設(shè)為第一外緣、將第二接觸部的外側(cè)的邊緣設(shè)為第二外緣的情況下將最大長度l設(shè)為沿著規(guī)定方向測量出的第一外緣與第二外緣之間的最大距離時,第一凸緣部的頂面中的與板狀芯體的一個主面接觸的第一接觸部的面積、和第二凸緣部的頂面中的與板狀芯體的一個主面接觸的第二接觸部的面積之和為第三最大寬度w與最大長度l之積的2/3以上。
此外,如上述那樣,對于將第一接觸部的面積與第二接觸部的面積之和設(shè)為上述第三最大寬度w與最大長度l之積的2/3以上而言,應(yīng)理解為在與現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)系中具有實(shí)現(xiàn)明確的差別化的意義。
根據(jù)上述的構(gòu)成,由于能夠較大地取得凸緣部與板狀芯體的接觸面積,所以能夠降低凸緣部與板狀芯體之間會產(chǎn)生的磁阻。
在該發(fā)明涉及的線圈部件中,第一接觸部以及第二接觸部可以不必是四邊形,但通常是四邊形。在第一接觸部以及第二接觸部為四邊形的情況下,優(yōu)選第一接觸部的面積與第二接觸部的面積之和為由第一接觸部的外周側(cè)的2個頂點(diǎn)和第二接觸部的外周側(cè)的2個頂點(diǎn)規(guī)定的假想的四邊形的面積的2/3以上。
如上述那樣,在第一接觸部以及第二接觸部為四邊形的情況下,該發(fā)明所涉及的線圈部件優(yōu)選在與板狀芯體的主面延伸的方向正交的方向透視時,板狀芯體的外周緣與上述假想的四邊形的邊大致重疊。根據(jù)該構(gòu)成,能夠使板狀芯體的全部體積有助于閉合磁路形成,是很有效的。
在上述的優(yōu)選實(shí)施方式中,第一凸緣部以及第二凸緣部和板狀芯體例如通過粘合劑相互接合。該情況下,優(yōu)選粘合劑被配置為除了沿著內(nèi)側(cè)端面的部分以外,將第一凸緣部的第一接觸部以及第二凸緣部的第二接觸部與板狀芯體的上述主面的接觸面包圍。如果這樣構(gòu)成,則由于能夠較長地取得基于粘合劑的粘合周長,所以即便是僅包圍接觸面的粘合劑的賦予,也能夠確保足夠的粘合力。
如前所述,在第一接觸部以及第二接觸部為四邊形的情況下,當(dāng)在與板狀芯體的主面延伸的方向正交的方向透視時,板狀芯體的外周緣位于上述假想的四邊形的邊的內(nèi)側(cè),由此,可以在第一以及第二凸緣部的各頂面設(shè)置從板狀芯體露出的露出部。
在上述的代替的實(shí)施方式中,第一以及第二凸緣部和板狀芯體例如也通過粘合劑相互接合。該情況下,優(yōu)選除了沿著內(nèi)側(cè)端面的部分以外,粘合劑與露出部和板狀芯體的側(cè)面接觸,并且包圍第一凸緣部的第一接觸部以及第二凸緣部的第二接觸部與板狀芯體的主面的接觸面。如果這樣構(gòu)成,則由于不僅能夠較長地取得基于粘合劑的粘合周長,還能夠在一個剖面上使粘合劑與朝向相互不同的方向的2個面接觸,所以能夠獲得更高的粘合力。
如上述那樣,在第一以及第二凸緣部和板狀芯體通過粘合劑相互接合的情況下,更優(yōu)選粘合劑不存在于第一凸緣部的第一接觸部以及第二凸緣部的第二接觸部的各個與板狀芯體的主面的接觸面。根據(jù)該構(gòu)成,由于能夠獲得凸緣部和板狀芯體相互直接接觸的狀態(tài),所以例如與夾有粘合劑的情況相比,能夠進(jìn)一步降低凸緣部與板狀芯體之間會產(chǎn)生的磁阻,從而,能夠有助于獲取更大的電感。
在該發(fā)明中,優(yōu)選第一以及第二端子電極的至少一方被配置為在第一或者第二凸緣部的底面上具有外側(cè)端面與內(nèi)側(cè)端面之間的距離的一半以下的距離,并從外側(cè)端面?zhèn)鹊亩司壋騼?nèi)側(cè)端面?zhèn)鹊亩司壯由?。根?jù)該構(gòu)成,能夠在卷芯部的附近創(chuàng)造出在凸緣部的底面?zhèn)?、即安裝面?zhèn)炔淮嬖诙俗与姌O的比較大的空間。而且,這樣的卷芯部附近的不存在端子電極的空間能夠在電線的位置、朝向被固定的卷芯部上與端子電極上之間作為對電線的位置、朝向賦予自由度的緩沖空間而使用。因此,不會對電線強(qiáng)加不合理的變形,從而,能夠不易產(chǎn)生電線的斷線、短路不良。
在上述優(yōu)選的實(shí)施方式中,更優(yōu)選在第一以及第二凸緣部的上述至少一方的底面上的內(nèi)側(cè)端面?zhèn)刃纬捎刑荻让婊蛘唠A梯差面。根據(jù)該構(gòu)成,能夠使在安裝面?zhèn)刃纬傻?、不存在端子電極的空間更大,并且,對于以從卷芯部的端部周面到端子電極的方式被引導(dǎo)的電線,能夠賦予更短的路徑。
在該發(fā)明中,優(yōu)選第一以及第二凸緣部的至少一方的頂面的平坦性比板狀芯體的與上述主面相反側(cè)的另一主面的平坦性高。另外,優(yōu)選代替該構(gòu)成或者在該構(gòu)成基礎(chǔ)上,與第一以及第二凸緣部的各頂面接觸的板狀芯體的主面的平坦性比板狀芯體的另一主面的平坦性高。根據(jù)這些構(gòu)成,能夠提高凸緣部與板狀芯體的緊貼性,并且,能夠?qū)⒂糜谔岣咂教剐缘?、例如?shí)施鏡面研磨那樣的加工的區(qū)域抑制為必要最低限度。
根據(jù)該發(fā)明涉及的線圈部件,能夠較大地取得凸緣部與板狀芯體的接觸面積,由此,能夠降低凸緣部與板狀芯體之間會產(chǎn)生的磁阻,不會使電線的卷繞數(shù)變多就能夠獲取較大的電感。因此,由于不會造成因電線的卷繞數(shù)的增加而引起的電容以及電阻損失的增加,所以能夠?yàn)楦哳l特性優(yōu)異的線圈部件。
符號說明
1、21、31…線圈部件;2…卷芯部;3…鼓狀芯體;4…第一凸緣部;4a…第一凸緣部的內(nèi)側(cè)端面;4b…第一凸緣部的外側(cè)端面;4c…第一凸緣部的底面;4d…第一凸緣部的頂面;5…第二凸緣部;5a…第二凸緣部的內(nèi)側(cè)端面;5b…第二凸緣部的外側(cè)端面;5c…第二凸緣部的底面;5d…第二凸緣部的頂面;6…板狀芯體的一個主面;7…板狀芯體;8a、8b、8c、8d…第一端子電極;9a、9b、9c、9d…第二端子電極;11、12、13、14…電線;15…粘合劑;16…板狀芯體的另一主面;22、23…梯度面;32、33…階梯差面;41…露出部;d…規(guī)定方向;l1…第一凸緣部的頂面的尺寸;l2…第二凸緣部的頂面的尺寸;l3…鼓狀芯體的尺寸;l4…第一端子電極延伸的距離;l5…第二端子電極延伸的距離。
附圖說明
圖1是表示該發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的線圈部件1的圖,(a)是俯視圖,(b)是主視圖,(c)是仰視圖,(d)是右視圖。
圖2是表示圖1所示的線圈部件1的凸緣部5與板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)的圖,(a)是主視圖,(b)是沿著(a)的線b-b的剖視圖。
圖3是表示該發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的線圈部件21的圖,(a)是俯視圖,(b)是主視圖,(c)是仰視圖,(d)是右視圖。
圖4是表示該發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的線圈部件31的圖,(a)是俯視圖,(b)是主視圖,(c)是仰視圖,(d)是右視圖。
圖5是比較該發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施例所涉及的脈沖變壓器和該范圍外的比較例所涉及的脈沖變壓器的圖,(a)表示插入損失sdd21的頻率特性,(b)表示插入損失sdd21的測量電路。
圖6是比較該發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施例所涉及的脈沖變壓器和該范圍外的比較例所涉及的脈沖變壓器的圖,(a)表示模式轉(zhuǎn)換scd21的頻率特性,(b)表示模式轉(zhuǎn)換scd21的測量電路。
圖7是比較該發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施例所涉及的脈沖變壓器和該范圍外的比較例所涉及的脈沖變壓器的圖,(a)表示共模抑制比scc21的頻率特性,(b)表示共模抑制比scc21的測量電路。
圖8是用于說明該發(fā)明的第四實(shí)施方式的與圖2(a)對應(yīng)的圖。
圖9是用于說明該發(fā)明的第五實(shí)施方式的與圖2(a)對應(yīng)的圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1,對該發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的線圈部件1進(jìn)行說明。圖1所示的線圈部件1構(gòu)成作為線圈部件的一個例子的脈沖變壓器。
如圖1所示,線圈部件1具備賦予卷芯部2的鼓狀芯體3。鼓狀芯體3還具備在沿著圖1(b)的右側(cè)的雙向箭頭所示的規(guī)定方向d的卷芯部2的各端部分別設(shè)置的第一以及第二凸緣部4以及5。鼓狀芯體3例如由鐵氧體等磁性體構(gòu)成。
卷芯部2例如是圓柱狀或者多棱柱狀。在卷芯部2的表面可以根據(jù)需要而形成凹凸、傾斜。
凸緣部4以及5是具有大致矩形的剖面形狀的長方體狀。凸緣部4以及5分別具有朝向卷芯部2側(cè)且使卷芯部2的各端部位于的內(nèi)側(cè)端面4a以及5a、和朝向內(nèi)側(cè)端面4a以及5a的相反側(cè)的外側(cè)的外側(cè)端面4b以及5b,還具有在安裝時朝向安裝基板(未圖示。)側(cè)的底面4c以及5c、底面4c以及5c的相反側(cè)的頂面4d以及5d、第一側(cè)面4e以及5e、和與第一側(cè)面4e以及5e對置的第二側(cè)面4f以及5f。底面4c以及5c、頂面4d以及5d、第一側(cè)面4e以及5e、和第二側(cè)面4f以及5f分別將內(nèi)側(cè)端面4a以及5a和外側(cè)端面4b以及5b連結(jié)。
線圈部件1還具備板狀芯體7,該板狀芯體7使一個主面6與第一以及第二凸緣部4以及5各自的頂面4d以及5d接觸,并且,架設(shè)在第一以及第二凸緣部4以及5間。板狀芯體7其主面例如是長方形的平板狀,并與鼓狀芯體3同樣,例如由鐵氧體等磁性體構(gòu)成。因此,板狀芯體7與鼓狀芯體3協(xié)作而構(gòu)成閉合磁路。
這里,若使第一接觸部以及第二接觸部分別為頂面4d以及5d中的與板狀芯體7的主面6接觸的部分,則在線圈部件1中,第一接觸部是頂面4d整個面,第二接觸部成為頂面5d整個面。因此,在以下的說明中,應(yīng)理解為即使在僅稱為頂面4d或者頂面5d時,也有時還分別意味第一接觸部或者第二接觸部。
在第一凸緣部4的底面4c,4個第一端子電極8a、8b、8c以及8d按照該順序設(shè)置。在第二凸緣部5的底面5c,4個第二端子電極9a、9b、9c以及9d按照該順序設(shè)置。在該實(shí)施方式中,4個第一端子電極8a、8b、8c以及8d具有相互相同的尺寸,另外,4個第二端子電極9a、9b、9c以及9d具有相互相同的尺寸。
端子電極8a~8d以及9a~9d例如通過如下工序形成:印刷包含ag粉末等導(dǎo)電性金屬粉末的導(dǎo)電性糊劑,接下來,燒結(jié)該導(dǎo)電性糊劑,進(jìn)而實(shí)施鍍ni以及鍍sn?;蛘?,端子電極8a~8d以及9a~9d例如通過將由韌銅或者磷青銅等銅系金屬構(gòu)成的導(dǎo)電性金屬片粘貼在凸緣部4以及5而形成。
線圈部件1還具備卷繞在卷芯部2的4根電線11~14。這些電線11~14例如由被聚氨酯、聚酯酰亞胺、聚酰胺酰亞胺那樣的樹脂絕緣覆蓋的cu線構(gòu)成,連接在第一端子電極8a~8d的任意一個與第二端子電極9a~9d的任意一個之間。
電線11~14以沿著規(guī)定方向d的方向?yàn)榫砝@中心軸而被卷繞在卷芯部2。另外,電線11~14雖然未詳細(xì)圖示,但以在卷芯部2上構(gòu)成與卷芯部2接觸一側(cè)的內(nèi)層和比內(nèi)層靠外側(cè)的外層這2個層的方式進(jìn)行卷繞。更詳細(xì)而言,第一電線11以及第三電線13被雙線卷繞并且位于內(nèi)層側(cè),第二電線12以及第四電線14被雙線卷繞并且位于外層側(cè)。
另外,位于內(nèi)層側(cè)的第一電線11以及第三電線13的卷繞方向和位于外層側(cè)的第二電線12以及第四電線14的卷繞方向相互相反。
第一電線11的一端11a與第一端子電極8a連接,同樣地另一端11b與第二端子電極9b連接。
第二電線12的一端12a與第一端子電極8b連接,同樣地另一端12b與第二端子電極9a連接。
第三電線13的一端13a與第一端子電極8c連接,同樣地另一端13b與第二端子電極9d連接。
第四電線14的一端14a與第一端子電極8d連接,同樣地另一端14b與第二端子電極9c連接。
上述的電線11~14與端子電極8a~8d以及9a~9d的連接例如可應(yīng)用熱壓接、或超聲波熔敷、激光熔敷等。
具有以上那樣的結(jié)構(gòu)的線圈部件1具有如下那樣的特征。
首先,考慮由第一凸緣部4的頂面4d(第一接觸部)的外周側(cè)的2個頂點(diǎn)v1以及v2和第二凸緣部5的頂面5d(第二接觸部)的外周側(cè)的2個頂點(diǎn)v3以及v4規(guī)定的假想的四邊形。在圖1(a)中,圖示出這些頂點(diǎn)v1~v4的各位置,圖示的頂點(diǎn)v1~v4的各位置是在與板狀芯體7的主面6延伸的方向正交的方向透視時的位置。
另一方面,考慮第一凸緣部4的頂面4d(第一接觸部)的面積以及第二凸緣部5的頂面5d(第二接觸部)的面積。在圖1(a)中,對第一凸緣部4的頂面4d(第一接觸部)所占的區(qū)域a1以及第二凸緣部5的頂面5d(第二接觸部)所占的區(qū)域a2施加有陰影線。
而且,上述區(qū)域a1的面積與上述區(qū)域a2的面積之和為由前述的4個頂點(diǎn)v1~v4規(guī)定的假想的四邊形的面積的2/3以上。換言之,如該實(shí)施方式那樣,在上述假想的四邊形為長方形,頂面4d以及5d也為長方形的情況下,對于在卷芯部2的規(guī)定方向d上測量出的尺寸而言,第一以及第二凸緣部4以及5各自的頂面4d以及5d的尺寸l1以及l(fā)2的合計為卷芯部2的尺寸l3的2/3以上。即,滿足l1+l2≥l3×2/3的條件。此外,在該實(shí)施方式中,上述區(qū)域a1的面積和上述區(qū)域a2的面積相互相等、即尺寸l1和尺寸l2相互相等,但也可以相互不同。
若采用這樣的特征構(gòu)成,則由于能夠較大地取得凸緣部4以及5的各個與板狀芯體7的接觸面積,所以可降低凸緣部4以及5的各個與板狀芯體7之間會產(chǎn)生的磁阻。
具體而言,如前所述,在凸緣部4以及5的頂面4d以及5d與板狀芯體7的主面6之間產(chǎn)生因頂面4d、5d、主面6的凹凸所引起的縫隙。由于該縫隙由相對磁導(dǎo)率為1左右的空氣、樹脂等構(gòu)成,所以與作為磁性體的鼓狀芯體3、板狀芯體7相比,磁阻較大,作為閉合磁路整體的磁阻,縫隙的磁阻成為主導(dǎo)性的磁阻。
這里,若增大凸緣部4以及5與板狀芯體7的接觸面積,則縫隙的比例相對變小,閉合磁路的磁阻與接觸面積成反比例地降低。因此,在線圈部件1中,不管在凸緣部4以及5和板狀芯體7的任何一側(cè)的接觸面中,具有較大的磁阻的縫隙的影響都相對變小,能夠降低凸緣部4以及5的各個與板狀芯體7之間會產(chǎn)生的磁阻。
另外,由此能夠降低閉合磁路整體的磁阻,結(jié)果,能夠獲取較大的電感。換言之,即使在獲得與以往結(jié)構(gòu)相同的電感的情況下,也能夠使電線11~14的卷繞數(shù)更少。因此,能夠獲得與以往結(jié)構(gòu)相同的電感,并且,因電線11~14的卷繞數(shù)的減少而降低電容以及電阻損失,可使線圈部件1成為高頻特性優(yōu)異的部件。
并且,在線圈部件1中,即使區(qū)域a1以及區(qū)域a2比以往結(jié)構(gòu)大,也由于區(qū)域a1與區(qū)域a2之間的區(qū)域變小,所以無需在提高高頻特性時,比以往結(jié)構(gòu)增大外形尺寸。即,能夠在同等外形、同電感中提高高頻特性。
其中,為了更顯著地發(fā)揮上述的作用效果,優(yōu)選上述區(qū)域a1的面積以及上述區(qū)域a2的面積都較大。因此,更優(yōu)選區(qū)域a1的面積和區(qū)域a2的面積之和例如為由4個頂點(diǎn)v1~v4規(guī)定的假想的四邊形的面積的5/6以上。
另外,上述區(qū)域a1的面積為由頂點(diǎn)v1~v4規(guī)定的假想的四邊形的面積的1/3以上,并且,上述區(qū)域a2的面積也優(yōu)選為上述假想的四邊形的面積的1/3以上。由此,能夠在區(qū)域a1以及區(qū)域a2雙方降低磁阻,并能夠有效地降低閉合磁路整體的磁阻。這里,優(yōu)選針對于區(qū)域a1以及區(qū)域a2雙方面積都為一定以上,可能存在希望僅通過區(qū)域a1以及區(qū)域a2中的任意一方來充分降低整體的磁阻較困難的情況。
在該實(shí)施方式中,當(dāng)在與板狀芯體7的主面6延伸的方向正交的方向進(jìn)行透視時,板狀芯體7的外周緣與上述假想的四邊形的邊大致重疊。因此,能夠使板狀芯體7的整個體積有助于閉合磁路形成,是有效的。然而,如果不希望這樣的優(yōu)點(diǎn),則例如板狀芯體7的外周緣可以位于上述假想的四邊形的邊的外側(cè),反之,也可以位于內(nèi)側(cè)。其中,參照圖8以及圖9,對于如后者那樣,板狀芯體7的外周緣位于上述假想的四邊形的邊的內(nèi)側(cè)的實(shí)施方式更具體地進(jìn)行說明。
另外,線圈部件1也具有如下那樣的特征。第一端子電極8a~8d被配置為在第一凸緣部4的底面4c上具有外側(cè)端面4b與內(nèi)側(cè)端面4a之間的距離(該距離在本實(shí)施方式中與尺寸l1相等。)的一半以下的距離l4,并從外側(cè)端面4b側(cè)的端緣朝向內(nèi)側(cè)端面4a側(cè)的端緣延伸。同樣,第二端子電極9a~9d被配置為在第二凸緣部5的底面5c上具有外側(cè)端面5b與內(nèi)側(cè)端面5a之間的距離(該距離在本實(shí)施方式中與尺寸l2相等。)的一半以下的距離l5,并從外側(cè)端面5b側(cè)的端緣朝向內(nèi)側(cè)端面5a側(cè)的端緣延伸。即,滿足l4≤l1×1/2、l5≤l2×1/2的條件。
若滿足上述那樣的l4≤l1×1/2、l5≤l2×1/2的條件,則與前述的區(qū)域a1的面積和區(qū)域a2的面積之和成為由4個頂點(diǎn)v1~v4規(guī)定的假想的四邊形的面積的2/3以上這個條件相結(jié)合,能夠在卷芯部2的附近創(chuàng)造出在凸緣部4以及5的底面4c以及5c側(cè)、即安裝面?zhèn)炔淮嬖诙俗与姌O的比較大的空間。而且,這樣的卷芯部2附近的、不存在端子電極的空間能夠在電線11~14的位置、朝向被固定的卷芯部2上與端子電極8a~8d以及9a~9d上之間作為對電線11~14的位置、朝向賦予自由度的緩沖空間而使用。因此,不會對電線11~14強(qiáng)加不合理的變形,從而,能夠不易產(chǎn)生電線11~14的斷線、短路不良。
另外,若以滿足上述的l4≤l1×1/2、l5≤l2×1/2的條件的方式設(shè)計端子電極8a~8d以及9a~9d,則能夠?qū)⑴c具有例如專利文獻(xiàn)1所記載那樣的尺寸關(guān)系的在鼓狀芯體的凸緣部所形成的端子電極的情況相同尺寸的端子電極配置于相同的位置。因此,每當(dāng)應(yīng)用該實(shí)施方式所涉及的線圈部件1時,能夠不需要安裝基板側(cè)的設(shè)計變更。
此外,在附圖中,端子電極8a~8d以及9a~9d分別僅位于第一以及第二凸緣部4以及5的底面4c以及5c上,但各自的一部分可以被設(shè)置為延伸到外側(cè)端面4b以及5b上。
另外,在圖示的線圈部件1中,端子電極8a~8d以及9a~9d分別具有相互相同的尺寸,但并不限于此,也可以具有不同的尺寸。并且,該情況下,如果使端子電極8a~8d以及9a~9d中的任意一個都滿足尺寸l4≤l1×1/2或者l5≤l2×1/2的條件,則能夠降低與該端子電極連接的電線11~14的斷線、短路不良的產(chǎn)生。
第一以及第二凸緣部4以及5和板狀芯體7例如通過粘合劑而相互接合。圖2中示出第二凸緣部5與板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)。由于圖2中未圖示的第一凸緣部4與板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)和在圖2中圖示的第二凸緣部5與板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)實(shí)際相同,所以以下僅對圖2中所圖示的第二凸緣部5與板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
粘合劑15例如由環(huán)氧樹脂等樹脂材料構(gòu)成,被配置為除了沿著內(nèi)側(cè)端面5a的部分之外,包圍凸緣部5的頂面5d與板狀芯體7的主面6的接觸面。如前所述,在線圈部件1中,由于作為第二接觸部的區(qū)域a2比以往結(jié)構(gòu)寬,區(qū)域a2的外周也長,所以如果這樣構(gòu)成,則能夠較長地取得基于粘合劑15的粘合周長,因此即使是僅包圍接觸面的粘合劑15的配置,也能夠確保充分的粘合力。
另外,如圖2(b)明確所示那樣,粘合劑15不存在于凸緣部5的頂面5d與板狀芯體7的主面6的接觸面。根據(jù)該構(gòu)成,由于能夠獲得不借助與凸緣部4以及5、板狀芯體7相比磁阻比較大的粘合劑15地凸緣部4以及5和板狀芯體7相互直接接觸的狀態(tài),所以能夠降低凸緣部4以及5與板狀芯體7之間會產(chǎn)生的磁阻,從而,能夠有助于獲取更大的電感。
其中,在圖1中,省略了粘合劑15的圖示。
如上述那樣,由于凸緣部4以及5和板狀芯體7相互直接接觸,所以為了進(jìn)一步降低凸緣部4以及5與板狀芯體7之間會產(chǎn)生的磁阻而提高凸緣部4以及5與板狀芯體7的彼此的接觸面的平坦性,由此,提高彼此的接觸面中的緊貼性,對降低凸緣部4以及5與板狀芯體7之間所形成的縫隙是有效的。因此,可采用凸緣部4以及5各自的頂面4a以及5a和與該頂面4a以及5a接觸的板狀芯體7的主面6各自的平坦性比板狀芯體7的與主面6相反側(cè)的另一主面16的平坦性高這一結(jié)構(gòu)。根據(jù)該構(gòu)成,能夠?qū)⒂糜谔岣咂教剐缘?、例如?shí)施鏡面研磨那樣的加工的區(qū)域抑制為必要最低限度。
但是,對于平坦性而言,和凸緣部4以及5各自的頂面4a以及5a、與該頂面4a以及5a接觸的板狀芯體7的主面6相比較的面并不限于另一主面16,也可以是除了頂面4a、5a以及主面6之外的、凸緣部4以及5、板狀芯體7的各表面中的任意一個。
此外,被賦予更高的平坦性的也可以僅是第一以及第二凸緣部4以及5中的任意一方的頂面4d或者5d。
其中,在本案說明書中“平坦性”是指例如以jisb0621中定義的平面度、jisb0601中定義的算術(shù)平均粗糙度(線粗糙度)ra、算術(shù)平均波紋度wa等為指標(biāo)的平坦性。但是,重要的不是這些指標(biāo)的絕對值,而是頂面4a、5a、主面6的平坦性與鼓狀芯體3的除此以外的表面的平坦性的相對關(guān)系,只要能夠判斷是否是可實(shí)現(xiàn)由縫隙引起的磁阻的降低的構(gòu)成即可。
接下來,參照圖3,對該發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的線圈部件21進(jìn)行說明。圖3所示的線圈部件21是構(gòu)成作為線圈部件的一個例子的共模扼流圈的部件。圖3中的(a)、(b)、(c)以及(d)分別與圖1中的(a)、(b)、(c)以及(d)對應(yīng)。在圖3中,對與圖1所示的要素相當(dāng)?shù)囊馗郊油瑯拥膮⒄辗枺÷灾貜?fù)的說明。
圖3所示的線圈部件21與圖1所示的線圈部件1相比,首先,電線的根數(shù)不同。即,線圈部件21具備電線11以及12這兩根電線。與此對應(yīng),在第一凸緣部4設(shè)置有2個第一端子電極8a以及8b,在第二凸緣部5設(shè)置有2個第二端子電極9a以及9b。而且,第一電線11的一端11a與第一端子電極8a連接,同樣,另一端11b與第二端子電極9a連接。第二電線12的一端12a與第一端子電極8b連接,同樣,另一端12b與第二端子電極9b連接。
另外,第一電線11的卷繞方向和第二電線12的卷繞方向相互相同。其中,第一電線11和第二電線12可以單層雙線卷繞,也可以以任意一根為內(nèi)層側(cè)、任意另一根為外層側(cè)的方式進(jìn)行雙層卷繞。
另外,圖3所示的線圈部件21與圖1所示的線圈部件1相比,鼓狀芯體3中的凸緣部4以及5的形態(tài)不同。即,在線圈部件21中,在凸緣部4以及5的底面4c以及5c中的內(nèi)側(cè)端面4a以及5a側(cè)形成梯度面22以及23。根據(jù)這些梯度面22以及23,能夠進(jìn)一步增大在凸緣部4以及5的底面4c以及5c側(cè)、即安裝面?zhèn)刃纬傻?、不存在端子電極的空間。并且,能夠?qū)σ詮木硇静?的端部周面到達(dá)端子電極8a以及8b和9a以及9b的方式被引導(dǎo)的電線11以及12賦予更短或最短的路徑。
因此,能夠以更自然的狀態(tài)從卷芯部2的端部周面向端子電極8a以及8b和9a以及9b引導(dǎo)電線11以及12,因此,能夠更不易產(chǎn)生電線11以及12的斷線、短路不良。另外,由于能夠進(jìn)一步縮短電線11以及12,所以能夠降低寄生于電線11以及12的電容、直流電阻損失,能夠進(jìn)一步提高線圈部件1的高頻特性。
此外,被設(shè)置梯度面的也可以僅是第一以及第二凸緣部4以及5中的任意一方。
接下來,參照圖4,對該發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的線圈部件31進(jìn)行說明。圖4所示的線圈部件31是構(gòu)成作為線圈部件的一個例子的通常的電感器的部件。圖4中的(a)、(b)、(c)以及(d)分別與圖1中的(a)、(b)、(c)以及(d)對應(yīng)。在圖4中,對與圖1所示的要素相當(dāng)?shù)囊馗郊油瑯拥膮⒄辗?,省略重?fù)的說明。
圖4所示的線圈部件31與圖1所示的線圈部件1相比,首先,電線的根數(shù)不同。即,線圈部件31僅具備1根電線11。與此對應(yīng),在第一凸緣部4設(shè)置有一個第一端子電極8a,在第二凸緣部5設(shè)置有一個第二端子電極9a。而且,電線11的一端11a與第一端子電極8a連接,同樣,另一端11b與第二端子電極9a連接。
另外,圖4所示的線圈部件31與圖1所示的線圈部件1相比,鼓狀芯體3中的凸緣部4以及5的形態(tài)不同。即,在線圈部件31中,在凸緣部4以及5的底面4c以及5c中的內(nèi)側(cè)端面4a以及5a側(cè)形成有階梯差面32以及33。這些階梯差面32以及33起到與圖3所示的線圈部件21中的梯度面22以及23同樣的作用效果。
此外,被設(shè)置階梯差面的也可以僅是第一以及第二凸緣部4以及5中的任意一方。
在以上說明的實(shí)施方式所涉及的線圈部件1、21以及31中,凸緣部4以及5和板狀芯體7為長方體狀,但并不限于此,例如也可以是對角進(jìn)行倒角所成的形狀。另外,凸緣部的頂面、板狀芯體的主面的形狀并不限于長方形,也可以是正方形、多邊形、圓形、橢圓形、這些的組合等。
此外,如上述那樣,在凸緣部的頂面、板狀芯體的主面的形狀不是長方形(四邊形)的情況下,和第一凸緣部的頂面中的與板狀芯體的主面接觸的第一接觸部的面積和第二凸緣部的頂面中的與板狀芯體的主面接觸的第二接觸部的面積之和“進(jìn)行比較的面積”被適當(dāng)?shù)匦拚?。例如,在線圈部件1中,由4個頂點(diǎn)v1~v4規(guī)定的假想的四邊形的面積在板狀芯體7中表示磁通稠密地通過的范圍。即,在線圈部件1中,通過相對于該范圍的面積,使第一接觸部的面積與第二接觸部的面積之和為一定(即2/3)以上,確保降低了磁損耗的磁通的通過區(qū)域,來獲取較大的電感。
因此,更一般而言,只要在板狀芯體中,將磁通稠密地通過的范圍的面積設(shè)為“進(jìn)行比較的面積”即可。具體而言,在將第一接觸部的第一最大寬度以及第二接觸部中的第二最大寬度分別設(shè)為沿著與規(guī)定方向正交的方向的最大寬度的情況下,將第三最大寬度w設(shè)為第一最大寬度和第二最大寬度中較小的一方。另外,在將第一接觸部的外側(cè)(外側(cè)端面?zhèn)?的邊緣設(shè)為第一外緣,將第二接觸部的外側(cè)(外側(cè)端面?zhèn)?的邊緣設(shè)為第二外緣的情況下,將最大長度l設(shè)為沿著規(guī)定方向的第一外緣與第二外緣之間的最大距離。而且,上述第一接觸部的面積與第二接觸部的面積之和只要為第三最大寬度w與最大長度l之積的2/3以上即可。
在圖5~圖7中,為了使該發(fā)明的范圍內(nèi)的線圈部件的優(yōu)越性變得清楚,示出了與該發(fā)明的范圍外的線圈部件相比較的幾個特性值。
其中,為了求出圖5~圖7所示的特性值,作為該發(fā)明的范圍內(nèi)的實(shí)施例以及該范圍外的比較例涉及的各試料,而采用了脈沖變壓器。
更詳細(xì)而言,作為實(shí)施例的試料,準(zhǔn)備了具有圖1所示的結(jié)構(gòu),且外形尺寸是4.5mm(l3=長度方向尺寸)×3.2mm(寬度方向尺寸)×2.8mm(厚度方向尺寸),對于圖1(b)所示的尺寸l1以及l(fā)2而言l1=l2=1.8mm的試料。
另一方面,作為比較例的試料,準(zhǔn)備了具有專利文獻(xiàn)1的圖1所記載的結(jié)構(gòu),且外形尺寸與上述實(shí)施例相同,但對于圖1(b)所示的尺寸l1以及l(fā)2而言l1=l2=1.0mm的試料。
而且,設(shè)定為實(shí)施例所涉及的脈沖變壓器和比較例所涉及的脈沖變壓器賦予相互同等的電感值。
在圖5中,(a)示出通過(b)所示的測量電路求出的插入損失sdd21的頻率特性。圖5(a)所示的插入損失sdd21是用分貝[db]表示了使用該圖(b)所示的測量電路求出的、輸出相對于輸入的比率。實(shí)施例與比較例相比,sdd21較高(即,負(fù)的db的絕對值較小)。即,可知實(shí)施例與比較例相比,插入損失特性是良好的。另外,可知實(shí)施例與比較例相比,共振頻率較高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高頻域中的使用。
在圖6中,(a)示出通過(b)所示的測量電路求出的模式轉(zhuǎn)換scd21的頻率特性。圖6(a)所示的模式轉(zhuǎn)換scd21是用分貝[db]表示了使用該圖(b)所示的測量電路求出的、輸出相對于輸入的比率。實(shí)施例與比較例相比,scd21較低(即,負(fù)的db的絕對值較大)。即,可知實(shí)施例與比較例相比,模式轉(zhuǎn)換特性是良好的。另外,可知實(shí)施例與比較例相比,共振頻率較高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高頻域中的使用。
在圖7中,(a)示出通過(b)所示的測量電路求出的共模抑制比scc21的頻率特性。圖7(a)所示的共模抑制比scc21是用分貝[db]表示了使用該圖(b)所示的測量電路求出的、輸出相對于輸入的比率。實(shí)施例與比較例相比,scc21較低(即,負(fù)的db的絕對值較大)。即,可知實(shí)施例與比較例相比,共模抑制特性是良好的。
對于以上那樣的圖5~圖7所示的各特性值,之所以獲得了實(shí)施例比比較例良好這一結(jié)果是因?yàn)樵趯?shí)施例中,與比較例相比,每當(dāng)獲得同等的電感時不需要增加電線的卷繞數(shù),因此,電線的各圈間所產(chǎn)生的線間電容較小,另外,電阻損失也較少。
在參照前述的圖1~圖4而說明的線圈部件1、21以及31中,當(dāng)在與板狀芯體7的主面6延伸的方向正交的方向上透視時,板狀芯體7的外周緣與由頂點(diǎn)v1~v4規(guī)定的假想的四邊形的邊大致重疊。與此相對,在以下分別參照圖8以及圖9而說明的第四以及第五實(shí)施方式中,板狀芯體7的外周緣位于上述假想的四邊形的邊的內(nèi)側(cè)。
圖8以及圖9是與圖2(a)對應(yīng)的圖。在圖8以及圖9中,對與圖2(a)所示的要素相當(dāng)?shù)囊馗郊油瑯拥膮⒄辗枺÷灾貜?fù)的說明。
在圖8以及圖9所示的各實(shí)施方式中,由于板狀芯體7的外周緣位于上述假想的四邊形的邊的內(nèi)側(cè),所以對鼓狀芯體3的凸緣部5的頂面5d賦予從板狀芯體7露出的露出部41。粘合劑15被配置為除了沿著凸緣部5的內(nèi)側(cè)端面5a的部分之外,與上述露出部41和板狀芯體7的側(cè)面接觸,并且,包圍凸緣部5的頂面5d(第二接觸部)與板狀芯體7的主面6的接觸面。
如果采用上述的構(gòu)成,則不僅能夠較長地取得基于粘合劑15的粘合周長,而且能夠通過粘合劑15形成倒角,從而在一個剖面上使粘合劑15與朝向相互不同的方向的2個面接觸。因此,根據(jù)圖8以及圖9所示的構(gòu)成,與圖2(a)所示的構(gòu)成相比,能夠獲得更高的粘合力。
尤其在圖9所示的實(shí)施方式中,板狀芯體7的主面6側(cè)的外周緣被倒角,由此,沿著該外周緣形成梯度面42。因此,由于粘合劑15可以被配置為將由梯度面42和凸緣部5的頂面5d規(guī)定的凹部填埋,所以與圖8所示的構(gòu)成相比,能夠獲得更高的粘合力。
雖然省略了說明,但對于圖8以及圖9中未圖示的第一凸緣部4和板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu),也優(yōu)選與圖8以及圖9中所圖示的第二凸緣部5和板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)實(shí)際相同。然而,并不限于此,第一凸緣部4和板狀芯體7的接合結(jié)構(gòu)也可以采用圖2所示的接合結(jié)構(gòu)。
另外,雖然未圖示,但在圖8以及圖9所示的實(shí)施方式中,也優(yōu)選如圖2(b)所示,粘合劑15不存在于第一凸緣部4的頂面4d(第一接觸部)以及第二凸緣部5的頂面5d(第二接觸部)的各個與板狀芯體7的主面6的接觸面。
此外,作為圖8以及圖9所示的實(shí)施方式的變形例,可以配置為粘合劑15的一部分延伸到凸緣部4以及5的外側(cè)端面4b以及5b、第一側(cè)面4e以及5e和第2側(cè)面4f以及5f上。另外,作為圖9所示的實(shí)施方式的變形例,也可以配置為粘合劑15的一部分越過梯度面42而延伸到板狀芯體7的側(cè)面上。
以上,基于更具體的實(shí)施方式來說明了該發(fā)明所涉及的線圈部件,但所說明的各實(shí)施方式是例示的,能夠在不同的實(shí)施方式間進(jìn)行結(jié)構(gòu)的部分置換或者組合。例如可以在圖1所示的線圈部件1中采用圖3所示的梯度面22以及23或者圖4所示的階梯差面32以及33。